(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜を接合して超電導接合を形成させる高温超電導薄膜線材の接合方法であって、
前記超電導薄膜の接合箇所に、前記超電導薄膜を構成する金属を含む溶液の膜を形成し、
形成された溶液の膜を加熱処理することにより、前記接合箇所に超電導接合を形成する接合方法であり、
前記接合方法が、２本の高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜面を同じ向きに配置して、前記各超電導薄膜の断面同士を突き合わせた後、各超電導薄膜面を跨いで、第３の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜面を貼り合せて超電導接合を形成した後、さらに、突き合わされた断面に相当する箇所に、前記溶液を流し込み、加熱処理を行う接合方法である
ことを特徴とする高温超電導薄膜線材の接合方法。
【請求項２】
前記溶液が、有機溶媒に溶解した有機金属錯体の溶液であることを特徴とする請求項１に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法。
【請求項３】
前記有機金属錯体が、フッ素を含まない有機金属錯体であることを特徴とする請求項２に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法。
【請求項４】
前記溶液の膜を、複数の高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜の上に形成させた後、熱処理して前記溶液に含まれる前記有機金属錯体を分解し、
その後、前記超電導薄膜同士を貼り合せ、さらに結晶化熱処理して前記超電導接合を形成する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法。
【請求項５】
前記溶液の膜を、２本の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜で形成される隙間に流し込んで形成することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法。
【請求項６】
複数の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜が接合されて長尺化された高温超電導薄膜線材であって、各接合部に、前記超電導薄膜を構成する金属を含む超電導層による超電導接合が形成されており、
前記接合部が、同じ向きに配置されて突き合わされた高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜面と、前記各超電導薄膜面を跨いで配置された第３の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜面の間に形成されており、
突き合わされた断面に相当する箇所にも、前記超電導薄膜を構成する金属を含む超電導層が形成されていることを特徴とする高温超電導薄膜線材。
【請求項７】
前記高温超電導薄膜線材の基板面側に、補強材が配置されていることを特徴とする請求項６に記載の高温超電導薄膜線材。
【請求項８】
接合された高温超電導薄膜線材の周囲に、保護層および安定化層が設けられていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の高温超電導薄膜線材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合時、接合面における接合抵抗を充分に抑制することができる高温超電導薄膜線材の接合方法および前記高温超電導薄膜線材の接合方法を用いて接合された長尺の高温超電導薄膜線材に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体窒素の温度で超電導性を有する高温超電導体の発見以来、ケーブル、限流器、マグネットなどの電力機器への応用を目指した高温超電導薄膜線材の開発が活発に行われている。
【０００３】
このような高温超電導薄膜線材を用いて超電導機器用の超電導ケーブルや超電導コイル等を作製するに際しては、長尺の高温超電導薄膜線材が必要とされるため、複数の高温超電導薄膜線材を順次接続することにより長尺化が図られている（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
しかし、酸化物セラミックスである高温超電導材料は、融点付近までは安定した相を持つ一方で、融点を超えると分解し易いという特性を有している。このため、複数の高温超電導薄膜線材を超電導薄膜同士で接合しようとしても、金属で一般的な加熱拡散接合のような方法を適用することができない。
【０００５】
また、高温超電導材料は、多原子分子であるため、結晶性を維持した状態での接合が難しい。そして、結晶性を維持できない場合には、超電導特性の低下を招く恐れがある。
【０００６】
このように、従来は、高温超電導薄膜線材の超電導薄膜同士を直接接合することが困難であったため、超電導薄膜の上に成膜された保護層や安定化層同士で接合する方法が一般的に用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許４８１０２６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２８０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のように保護層や安定化層同士で接合した場合には、接合面に接合抵抗が発生するため、発熱による臨界電流値Ｉｃの不安定性の発現や永久電流モードが使えないことによる応用適用範囲の制限などの問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、接合面における接合抵抗の発生を充分に抑制して、発熱による臨界電流値Ｉｃの不安定性の発現や永久電流モードが使えないことによる応用適用範囲の制限などの問題がない長尺の高温超電導薄膜線材とその接合方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題の解決について検討するに当たって、複数の高温超電導薄膜線材を接合する際、接合材として高温超電導材料を利用することができれば、超電導薄膜同士を直接接合することができ、接合抵抗の発生を充分に抑制することができると考えた。
【００１１】
そして、このような高温超電導材料を接合材とする接合方法として、塗布熱分解法（ＭＯＤ法）を応用し、接合される高温超電導薄膜線材の超電導薄膜を構成する金属を含む溶液を接合面に塗布して加熱焼成処理を施した場合、この溶液から形成される超電導薄膜により、従来方法では困難であった超電導薄膜面同士の直接接合が可能となると考え、実験の結果、これを確認し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、上記の接合方法を適用することにより、従来方法では困難であった超電導薄膜面同士での直接接合が可能となるため、接合抵抗の発生を充分に抑制して、発熱による臨界電流値Ｉｃの不安定性の発現や永久電流モードが使えないことによる応用適用範囲の制限などの問題を解消させることができる。
【００１３】
本発明に関連する技術は、以上の知見に基づくものであり、本発明に関連する第１の技術は、
複数の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜を接合して超電導接合を形成させる高温超電導薄膜線材の接合方法であって、
前記超電導薄膜の接合箇所に、前記超電導薄膜を構成する金属を含む溶液の膜を形成し、
形成された溶液の膜を加熱処理することにより、前記接合箇所に超電導接合を形成する
ことを特徴とする高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００１４】
そして、本発明に関連する第２の技術は、
前記溶液が、有機溶媒に溶解した有機金属錯体の溶液であることを特徴とする第１の技術に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００１５】
有機溶媒に溶解した有機金属錯体の溶液を用いる方法は、高温超電導薄膜線材の製造方法の１つであるＭＯＤ法において、技術的に確立されている方法であるため好ましい。
【００１６】
本発明に関連する第３の技術は、
前記有機金属錯体が、フッ素を含まない有機金属錯体であることを特徴とする第２の技術に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００１７】
フッ素を含む有機金属錯体を有機溶媒に溶解した溶液を用いた場合、このフッ素が接合面の超電導層を溶かしてしまい、溶液の膜から良好な結晶性を得ることができないため、接合抵抗を充分に抑制することができない。フッ素を含まない有機金属錯体を有機溶媒に溶解した溶液を用いた場合には、これらの問題が発生しないため好ましい。
【００１８】
本発明に関連する第４の技術は、
前記溶液の膜を、複数の高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜の上に形成させた後、熱処理して前記溶液に含まれる前記有機金属錯体を分解し、
その後、前記超電導薄膜同士を貼り合せ、さらに結晶化熱処理して前記超電導接合を形成する
ことを特徴とする第２の技術または第３の技術に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００１９】
各超電導薄膜の上に形成されて、有機金属錯体が分解された膜同士を貼り合せて、熱処理することにより、双方の膜が一体化して超電導薄膜面同士を接合させることができる。
【００２０】
本発明に関連する第５の技術は、
前記溶液の膜を、２本の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜で形成される隙間に流し込んで形成することを特徴とする第２の技術または第３の技術に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００２１】
溶液の膜は、２本の高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜の上に形成させる他に、互いの超電導薄膜に形成される隙間に溶液を流し込んでも形成させることができる。この場合には、前記のように貼り合わせを行うことなく、超電導薄膜面同士を接合させることができる。
【００２２】
本発明に関連する第６の技術は、
２本の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜面を互いに貼り合わせて接合することを特徴とする第１の技術ないし第５の技術のいずれか１つに記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００２３】
各高温超電導薄膜線材の超電導薄膜面同士を貼り合わせて、上記の各接合方法を適用することにより、接合抵抗の発生が抑制された超電導接合を容易に形成させることができる。
【００２４】
本発明に関連する第７の技術は、
２本の高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜面を同じ向きに配置して、前記各超電導薄膜の断面同士を突き合わせた後、各超電導薄膜面を跨いで、第３の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜面を貼り合せて接合することを特徴とする第１の技術ないし第５の技術のいずれか１つに記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００２５】
各高温超電導薄膜線材の超電導薄膜面を跨いで、第３の超電導薄膜線材の超電導薄膜面を貼り合せて、上記の各接合方法を適用することにより、接合抵抗の発生が抑制された超電導接合を容易に形成させることができると共に、接合された高温超電導薄膜線材の機械強度を充分に確保することができる。
【００２６】
本発明に関連する第８の技術は、
超電導接合を形成した後、さらに、突き合わされた断面に相当する箇所に、前記溶液を流し込み、加熱処理を行うことを特徴とする第７の技術に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００２７】
超電導薄膜層同士の接合の場合、接合層である超電導薄膜層のｃ軸方向に流れる電流は、ａ−ｂ面内に流れる電流の１／１０程度に低下するが、各高温超電導薄膜線材の突き合わされた断面に相当する箇所にも超電導薄膜層を形成させることにより、ａ−ｂ面内での超電導接合が形成され好ましい。
【００２８】
また、形成された超電導接合をより強固に補強することができる。
【００２９】
本発明に関連する第９の技術は、
複数の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜が接合されて長尺化された高温超電導薄膜線材であって、各接合部に、前記超電導薄膜を構成する金属を含む超電導層による超電導接合が形成されていることを特徴とする高温超電導薄膜線材である。
【００３０】
超電導薄膜を構成する金属を含む超電導層による超電導接合が形成されているため、接合抵抗の発生が充分に抑制された高温超電導薄膜線材を提供することができる。
【００３１】
本発明に関連する第１０の技術は、
前記接合部が、前記複数の高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜を対向させて重ね合わせた箇所に形成されていることを特徴とする第９の技術に記載の高温超電導薄膜線材である。
【００３２】
各超電導薄膜を対向させて接合部が形成されているため、接合部の面積が充分に確保された高温超電導薄膜線材を提供することができる。
【００３３】
本発明に関連する第１１の技術は、
前記接合部が、同じ向きに配置されて突き合わされた高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜面と、前記各超電導薄膜面を跨いで配置された第３の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜面の間に形成されていることを特徴とする第９の技術に記載の高温超電導薄膜線材である。
【００３４】
高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜面と、各超電導薄膜面を跨いで配置された第３の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜面の間に接合部が形成されているため、接合部における接合抵抗の発生が充分に抑制されると共に、高温超電導薄膜線材の機械強度が充分に確保された高温超電導薄膜線材を提供することができる。
【００３５】
本発明に関連する第１２の技術は、
突き合わされた断面に相当する箇所にも、前記超電導薄膜を構成する金属を含む超電導層が形成されていることを特徴とする第１１の技術に記載の高温超電導薄膜線材である。
【００３６】
突き合わせ部の断面にも超電導層が形成されているため、前記したように、ａ−ｂ面内での超電導接合が形成され好ましい。
【００３７】
本発明に関連する第１３の技術は、
前記高温超電導薄膜線材の基板面側に、補強材が配置されていることを特徴とする第１２の技術に記載の高温超電導薄膜線材である。
【００３８】
突き合わせ部の接合部形成面とは反対側の基板面側に補強材が配置されているため、高温超電導薄膜線材の機械強度がより補強された高温超電導薄膜線材を提供することができる。
【００３９】
本発明に関連する第１４の技術は、
接合された高温超電導薄膜線材の周囲に、保護層および安定化層が設けられていることを特徴とする第９の技術ないし第１３の技術のいずれか１つに記載の高温超電導薄膜線材である。
【００４０】
周囲に保護層および安定化層が設けられているため、より安定した超電導特性を発揮することができる高温超電導薄膜線材を提供することができる。
【００４１】
本発明は上記技術に基づくものであり、請求項１に記載の発明は、
複数の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜を接合して超電導接合を形成させる高温超電導薄膜線材の接合方法であって、
前記超電導薄膜の接合箇所に、前記超電導薄膜を構成する金属を含む溶液の膜を形成し、
形成された溶液の膜を加熱処理することにより、前記接合箇所に超電導接合を形成する接合方法であり、
前記接合方法が、２本の高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜面を同じ向きに配置して、前記各超電導薄膜の断面同士を突き合わせた後、各超電導薄膜面を跨いで、第３の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜面を貼り合せて超電導接合を形成した後、さらに、突き合わされた断面に相当する箇所に、前記溶液を流し込み、加熱処理を行う接合方法である
ことを特徴とする高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００４２】
請求項２に記載の発明は、
前記溶液が、有機溶媒に溶解した有機金属錯体の溶液であることを特徴とする請求項１に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００４３】
請求項３に記載の発明は、
前記有機金属錯体が、フッ素を含まない有機金属錯体であることを特徴とする請求項２に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００４４】
請求項４に記載の発明は、
前記溶液の膜を、複数の高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜の上に形成させた後、熱処理して前記溶液に含まれる前記有機金属錯体を分解し、
その後、前記超電導薄膜同士を貼り合せ、さらに結晶化熱処理して前記超電導接合を形成する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００４５】
請求項５に記載の発明は、
前記溶液の膜を、２本の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜で形成される隙間に流し込んで形成することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の高温超電導薄膜線材の接合方法である。
【００４６】
請求項６に記載の発明は、
複数の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜が接合されて長尺化された高温超電導薄膜線材であって、各接合部に、前記超電導薄膜を構成する金属を含む超電導層による超電導接合が形成されており、
前記接合部が、同じ向きに配置されて突き合わされた高温超電導薄膜線材の各超電導薄膜面と、前記各超電導薄膜面を跨いで配置された第３の高温超電導薄膜線材の超電導薄膜面の間に形成されており、
突き合わされた断面に相当する箇所にも、前記超電導薄膜を構成する金属を含む超電導層が形成されていることを特徴とする高温超電導薄膜線材である。
【００４７】
請求項７に記載の発明は、
前記高温超電導薄膜線材の基板面側に、補強材が配置されていることを特徴とする請求項６に記載の高温超電導薄膜線材である。
【００４８】
請求項８に記載の発明は、
接合された高温超電導薄膜線材の周囲に、保護層および安定化層が設けられていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の高温超電導薄膜線材である。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、接合面における接合抵抗の発生を充分に抑制して、発熱による臨界電流値Ｉｃの不安定性の発現や永久電流モードが使えないことによる応用適用範囲の制限などの問題がない長尺の高温超電導薄膜線材とその接合方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態の高温超電導薄膜線材の接合構造を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態の高温超電導薄膜線材の接合構造を示す断面図である。
【図３】本発明のまた他の実施の形態の高温超電導薄膜線材の接合構造を示す断面図である
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、図面を用いて本発明を実施の形態に基づいて説明する。
【００５２】
１．高温超電導薄膜線材の構造
最初に、本発明に係る高温超電導薄膜線材（以下単に、超電導線材という）の構造について、３つの実施の形態を例に挙げ説明する。
【００５３】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態においては、２本の超電導線材の超電導層同士を貼り合せて接合層が形成されている。
【００５４】
図１は、本実施の形態の超電導線材の接合構造を示す断面図である。図１に示すように、本実施の形態においては、超電導線材１ａの超電導薄膜２ａと、超電導線材１ｂの超電導薄膜２ｂとを対向させて重ね合わせた箇所に超電導接合層５が形成されている。なお、３ａ、３ｂは中間層、４ａ、４ｂは金属基板である。
【００５５】
このように、超電導接合層５を介して、２本の超電導線材１ａ、１ｂが接合されているため、保護層や安定化層を介して接合された従来の超電導線材と異なり、接合部における接合抵抗の発生が充分に抑制される。
【００５６】
なお、超電導薄膜２ａ、２ｂは、ＭＯＤ法などの液相法、ＰＬＤ法などの気相法、いずれの方法により形成されていてもよい。また、超電導薄膜２ａがＧｄＢＣＯ、超電導薄膜２ｂがＹＢＣＯというように、２本の超電導薄膜の構成が異なっていてもよい。
【００５７】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態においては、物理的につながりがない２本の超電導線材のそれぞれの超電導層を同じ向きに配置して突き合わせ、これらの超電導層に対向して配置された第３の超電導線材の超電導層を重ね合わせた箇所に接合層が形成されている。
【００５８】
図２は、本実施の形態の超電導線材の接合構造を示す断面図である。図２に示すように、本実施の形態においては、２本の超電導線材１ａ、１ｃが、それぞれの超電導薄膜２ａ、２ｃを同じ向きに、隙間６を形成して配置されていると共に、第３の超電導線材１ｂがこれら２本の超電導線材１ａ、１ｃに跨るように配置されている。そして、超電導線材１ａの超電導薄膜２ａと超電導線材１ｂの超電導薄膜２ｂとを重ね合わせた箇所に超電導接合層５ａが、また、超電導線材１ｃの超電導薄膜２ｃと超電導線材１ｂの超電導薄膜２ｂとを重ね合わせた箇所に超電導接合層５ｂが形成されて、２本の超電導線材１ａ、１ｃが接合されている。
【００５９】
このように、超電導接合層５ａ、５ｂを介して、２本の超電導線材１ａ、１ｃが接合されているため、保護層や安定化層を介して接合された従来の超電導線材と異なり、接合部における接合抵抗の発生が充分に抑制される。また、突き合わせ部に、第３の超電導線材１ｂが配置されていることにより、超電導線材の機械強度を充分に確保することができる。
【００６０】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態においては、上記の第２の実施の形態に加えて、突き合わせにより形成された隙間部分にも超電導層を形成させている。
【００６１】
図３は、本実施の形態の超電導線材の接合構造を示す断面図である。図３に示すように、本実施の形態においては、第２の実施の形態と同様に超電導線材１ａの超電導薄膜２ａと超電導線材１ｂの超電導薄膜２ｂとを重ね合わせた箇所に超電導接合層５ａが、また、超電導線材１ｃの超電導薄膜２ｃと超電導線材１ｂの超電導薄膜２ｂとを重ね合わせた箇所に超電導接合層５ｂが形成されて、２本の超電導線材１ａ、１ｃが接合されているが、さらに、突き合わせにより形成された隙間部分にも、超電導接合層７が形成されている。
【００６２】
このように、２本の超電導線材１ａ、１ｃを繋ぐ超電導層７が形成されていることにより、２本の超電導線材１ａ、１ｃの間、即ち、ａ−ｂ面（図３において、水平方向および紙面に垂直な方向で形成される面）内での超電導接合が形成され、ｃ軸方向の電流の流れの低下を補うことができる。
【００６３】
２．超電導接合の形成方法
次に、本発明に係る超電導線材の製造方法について説明する。なお、この製造方法は、上記した第１から第３の実施の形態において基本的に同様であるため、以下では、第１の実施の形態に基づいて説明する。
【００６４】
（１）溶液の作製
最初に、接合される２本の超電導線材１ａ、１ｂの超電導薄膜２ａ、２ｂを構成する金属を含む溶液を作製する。
【００６５】
このような溶液としては、前記したＭＯＤ法における原料溶液、即ち、これらの金属の有機錯体を有機溶媒に溶解した溶液が好ましく、フッ素を含まない有機金属錯体溶液であるとより好ましい。
【００６６】
（２）溶液の塗布
最表面を超電導薄膜表面とした２本の超電導線材１ａ、１ｂを用意し、超電導薄膜２ａ、２ｂの接合部となる箇所に前記溶液を塗布し、その後乾燥させて、塗膜を形成させる。塗布は、超電導薄膜の幅全面に亘って塗布することが好ましいが、その長さや厚みは特に限定されず、適宜設定することができる。また、溶液の塗布方法としては、ダイコート方式やインクジェット方式などの方法のいずれを採用してもよく、特に限定されない。
【００６７】
（３）仮焼熱処理
次に、５００℃程度まで昇温して塗膜を加熱処理して、塗膜の金属錯体の分解を行い、仮焼膜を形成させる。昇温速度は、膜厚が厚い場合は低く設定されるなど膜厚により変化させることが好ましいが、通常は、１０〜２０℃／分程度に設定される。
【００６８】
このときの処理雰囲気としては、露点が１５〜２０℃、酸素濃度が２０％以上の雰囲気が好ましい。
【００６９】
（４）本焼熱処理
次に、超電導線材１ａ、１ｂの超電導薄膜２ａ、２ｂ上に形成された仮焼膜を、互いに重ね合わせ、１ＭＰａ以上の圧力で押し付ける。その後、押し付けた状態のまま、低酸素濃度雰囲気中、例えば、酸素濃度１００ｐｐｍのＡｒ雰囲気中に置き、１０００℃／分以下の昇温速度で８００℃程度まで昇温して１０分間程度保持する。なお、この保持時間は、膜厚により適宜設定され、膜厚が厚い場合には長く設定する。
【００７０】
なお、上記の仮焼熱処理および本焼熱処理における加熱方法としては、圧力を印加する冶具の圧力印加部にヒータを設ける方法や、線材接合部と圧力印加部とのそれぞれに外部ヒータを設けて加熱を行う方法などを用いることができる。
【００７１】
次に、雰囲気酸素濃度を１００％に切り替えて、降温することで、本焼熱処理された膜中に酸素を導入させる。この酸素導入により、膜に超電導特性が与えられる。
【００７２】
以上により、超電導薄膜５が形成されると共に、超電導薄膜２ａ、２ｂが超電導接合される。
【００７３】
（５）保護層および安定化層の形成
その後、さらに、必要に応じて、接合された超電導線材１ａ、１ｂの周囲に、Ａｇ層などの保護層やＣｕ層などの安定化層が形成されて、長尺の超電導線材の製造が完了する。
【実施例】
【００７４】
１．実施例
以下の実施例においては、上記した第１の実施の形態〜第３の実施の形態に基づいて、図１〜３に示す接合を行い、実施例１、実施例２、実施例３の超電導線材の作製を行った。
【００７５】
（１）接合する超電導線材の準備
最初に、接合する超電導線材として、厚み１５０μｍのＮｉ／Ｃｕ／ＳＵＳからなるクラッドタイプ配向金属基板の上に厚み６００ｎｍの中間層が形成された金属基板上に、厚み３μｍの超電導薄膜が形成された幅４ｍｍ×長さ０．１ｍの超電導線材６本と、幅４ｍｍ×長さ２０ｍｍの超電導線材２本を準備した。
【００７６】
（２）溶液の作製
並行して、Ｙ：Ｂａ：Ｃｕのモル比が１：２：３であって、Ｙ＋Ｂａ＋Ｃｕの合計イオン濃度が１ｍｏｌ／Ｌとなるように、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕのアセチルアセトナート錯体を含むアルコール溶液を作製した。
【００７７】
（３）溶液の塗布      
準備した超電導線材上にフッ素スリーＭＯＤ法を用いて、各超電導線材の端部の超電導膜表面に上記の溶液を約２５μｍの厚みで塗布した（長さ０．１ｍの超電導線材においては幅４ｍｍ×長さ１０ｍｍに、また、長さ２０ｍｍの超電導線材においては幅４ｍｍ×長さ２０ｍｍの全面に塗布した。）。その後、１５０℃程度の温度で１０分程度かけて大気中で乾燥させ、塗膜を形成した。
【００７８】
（４）仮焼熱処理
塗膜が形成された超電導線材を、露点が１５℃〜２０℃、酸素濃度が２０％の雰囲気下に置き、２．５℃／分の昇温速度で５００℃まで昇温することにより、溶液の金属錯体を分解させて仮焼膜を形成した。
【００７９】
（５）本焼熱処理
形成された仮焼膜を、第１の実施の形態〜第３の実施の形態に基づいて、実施例１においては２本の長さ０．１ｍの超電導線材の塗布面同士を、実施例２および実施例３においては突き合わせた２本の長さ０．１ｍの超電導線材の塗布面を跨ぐように長さ２０ｍｍの超電導線材の塗布面を重ね合わせ（図１〜３参照）、１ＭＰａの圧力で押し付けた後、そのまま、低酸素濃度雰囲気中、酸素濃度１００ｐｐｍのＡｒ雰囲気中に置き、１０００℃／分の昇温速度で８００℃まで昇温して１０分間保持した。
【００８０】
その後、雰囲気酸素濃度を１００％に切り替え、２００℃までの平均降温速度が３０℃／分となるように調整して、常温まで降温した。
【００８１】
そして、実施例３においては、その後、２本の長さ０．１ｍの超電導線材の隙間部分に上記の溶液を流し込み、再度、仮焼熱処理、本焼熱処理、酸素中降温を行い、図３に示す超電導接合層７を形成した。なお、このとき、本焼熱処理では線材同士の押さえつけは不要なため行わなかった。
【００８２】
（６）保護層および安定化層の形成
最後に、周囲に厚み２μｍのＡｇ保護層および厚み２０μｍのＣｕ安定化層を形成して、長さ０．１９ｍ（実施例１）および長さ０．２ｍ（実施例２、３）の長尺化された超電導線材を製造し、実施例の超電導線材を得た。
【００８３】
２．比較例
接合する超電導線材として、実施例１と同様の超電導線材を準備した。但し、この超電導線材には、予め、厚み２μｍのＡｇ保護層および厚み２０μｍのＣｕ安定化層が形成されている。
【００８４】
準備した超電導線材から２本を選択し、互いの超電導膜の端部が幅４ｍｍ×長さ１０ｍｍのサイズで向かい合うように配置した後、半田を用いて、Ｃｕ安定化層同士を接合して、長さ０．１９ｍの長尺化された超電導線材を製造し、比較例の超電導線材を得た。
【００８５】
３．評価
得られた実施例および比較例の超電導線材を用いて、四端子法により、接合抵抗を測定した。
【００８６】
測定結果を表１に示す。
【００８７】
【表１】
0005828299.tif 000002
【００８８】
表１の結果より、実施例では、超電導接合が実現したことにより、接合抵抗が測定不可な程度に低下したことが分かる。
【００８９】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１ａ、１ｂ、１ｃ  超電導線材
２ａ、２ｂ、２ｃ  超電導薄膜
３ａ、３ｂ、３ｃ  中間層
４ａ、４ｂ、４ｃ  金属基板
５、７            超電導接合層
６                隙間
【図１】
0005828299.tif 000003
【図２】
0005828299.tif 000004
【図３】
0005828299.tif 000005